JP2002336235A - X-ray radioscopy device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線透視撮影装置
に関し、特に、ＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ
Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ：Ｘ線透視下のカテーテル手術）
と称される治療法に利用される医用Ｘ線透視撮影装置に
適用して有効な技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray fluoroscopic apparatus, and more particularly, to an IVR (International).
Radiology: catheter operation under fluoroscopy)
The present invention relates to a technique which is effective when applied to a medical X-ray fluoroscopic apparatus used for a medical treatment referred to as a medical treatment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ｘ線透視撮影台や循環器Ｘ線診断装置等
の従来のＸ線透視撮影装置は、診断の分野においては欠
かせないものとなっているが、近年は診断のみならず治
療にも使用されるようになってきた。この従来のＸ線透
視撮影装置を用いた治療は、Ｘ線透視下において、先端
に様々な治療器具を取り付けたカテーテルを被検体の血
管や臓器等に挿入して手術を行うものであり、ＩＶＲと
称されている。従来では、開腹手術が必要な治療であっ
ても、ＩＶＲを行うことによって、開腹手術を行うこと
なく治療することができるので、近年、急速に普及して
いる。2. Description of the Related Art Conventional X-ray fluoroscopic apparatuses such as X-ray fluoroscopic tables and circulatory organ X-ray diagnostic apparatuses have become indispensable in the field of diagnosis. It has also come to be used. The treatment using this conventional X-ray fluoroscopic apparatus involves performing an operation under X-ray fluoroscopy by inserting a catheter having various treatment instruments attached to the distal end into a blood vessel or an organ of a subject. It is called. Conventionally, even if treatment requires laparotomy, it can be treated without performing laparotomy by performing IVR.
【０００３】このようなＩＶＲでは、透視画像を参照し
ながら、カテーテルを対象部位にまで到達させなければ
ならない。このため、リアルタイムに画像を得ることが
重要であった。また、複雑に走行する血管等を対象とし
たＩＶＲでは、対象部位の奥行き方向すなわちＸ線ビー
ムの照射方向の位置や形状を知ることも重要であった。
このために、従来のＸ線透視撮影装置を用いたＩＶＲで
は、Ｘ線源とＸ線検出器とからなる撮影系をＣ字型アー
ムで支持し、このＣ字型アームの回転及びスライド移動
等の各種の回転及び移動動作により様々な方向からの透
視及び撮影ができるように構成されたＸ線透視撮影装置
を用いて、治療を行っていた。なお、このＣ字型アーム
を有するＸ線透視撮影装置が備えるテーブルは、ＩＶＲ
中における被検体の位置決めを容易とするために、被検
体の体軸及び体幅方向へ移動できるものが利用されてい
た。In such an IVR, the catheter must reach a target site while referring to a fluoroscopic image. Therefore, it is important to obtain an image in real time. Also, in an IVR for a blood vessel or the like that travels in a complicated manner, it is important to know the position and shape in the depth direction of the target portion, that is, the irradiation direction of the X-ray beam.
Therefore, in an IVR using a conventional X-ray fluoroscopic apparatus, an imaging system including an X-ray source and an X-ray detector is supported by a C-shaped arm, and rotation and sliding movement of the C-shaped arm are performed. The treatment has been performed using an X-ray fluoroscopic apparatus configured to enable fluoroscopy and imaging from various directions by various kinds of rotation and movement operations. The table provided in the X-ray fluoroscopic apparatus having the C-shaped arm is an IVR.
In order to facilitate the positioning of the subject inside, a device that can move in the body axis and body width direction of the subject has been used.
【０００４】特に、近年におけるＩＶＲでは、さらにそ
の用途が広がり、病変部の同定と検査、及び治療、さら
には治療効果の確認までが行われていた。[0004] In particular, in recent years, the use of IVR has been further expanded, and identification and examination of lesions, treatment, and confirmation of therapeutic effects have been performed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。従来
のＸ線透視撮影装置を用いたＩＶＲでは、一般的には、
Ｘ線ビームの照射方向すなわち透視画像の撮影方向を変
更する場合には、カテーテルの挿入を一端停止させた後
にＣ字型アームの回転やスライド移動させることによっ
て、対象部位とＸ線ビームとの相対的な角度を変化させ
ていた。SUMMARY OF THE INVENTION As a result of studying the above prior art, the present inventor has found the following problems. In an IVR using a conventional fluoroscopic apparatus, generally,
When the irradiation direction of the X-ray beam, that is, the imaging direction of the fluoroscopic image, is changed, the insertion of the catheter is stopped once, and then the C-arm is rotated or slid to move the X-ray beam relative to the target site. Angle was changing.
【０００６】このために、従来のＸ線透視撮影装置を用
いたＩＶＲでは、カテーテルの挿入開始から対象部位へ
の到達、及びカテーテルの先端に取り付けた治療器具に
よる治療を終了するまでには、透視画像の撮像角度の変
更による血管状況の確認と、カテーテルの挿入あるいは
治療とを繰り返す必要があったので、ＩＶＲに要する時
間が長くなり、被検体に大きな負担となっていた。For this reason, in an IVR using a conventional X-ray fluoroscopic apparatus, fluoroscopic imaging is performed from the start of catheter insertion to the arrival at a target site and the end of treatment with a treatment instrument attached to the distal end of the catheter. Since it was necessary to repeat the confirmation of the blood vessel state by changing the imaging angle of the image and the insertion or treatment of the catheter, the time required for the IVR became longer, which was a heavy burden on the subject.
【０００７】これらの問題を解決する方法として、検者
は手術に先立ちＸ線ＣＴ装置で撮像した三次元的Ｘ線像
に基づいて治療対象部位の位置や形状を確認し、この三
次元的Ｘ線像によって得られた位置や形状と循環器Ｘ線
診断装置で透視される二次元Ｘ線像とに基づいてＩＶＲ
を行うという方法があった。[0007] As a method for solving these problems, an examiner confirms the position and shape of a treatment target site based on a three-dimensional X-ray image taken by an X-ray CT apparatus prior to an operation, and examines the three-dimensional X-ray. IVR based on the position and shape obtained by the line image and the two-dimensional X-ray image seen through the circulatory organ X-ray diagnostic apparatus
There was a way to do.
【０００８】しかしながら、Ｘ線透視撮影装置とＸ線Ｃ
Ｔ装置とを併用した方法にあっても、ＩＶＲ中において
得られる情報は、Ｘ線透視撮影装置によって得られる透
視画像の二次元情報のみとなるので、検者はＩＶＲ中に
おける対象部位の位置や形状、あるいは、対象部位とカ
テーテルの先端に取り付けた治療器具との位置関係等の
情報を直感的に把握することができないという問題があ
った。However, the X-ray fluoroscope and the X-ray C
Even in the method using the T apparatus, the information obtained during the IVR is only two-dimensional information of the fluoroscopic image obtained by the X-ray fluoroscopy apparatus, so that the examiner can determine the position of the target part in the IVR or the like. There has been a problem that it is not possible to intuitively grasp the information such as the shape or the positional relationship between the target site and the treatment instrument attached to the tip of the catheter.
【０００９】本発明の目的は、ＩＶＲ中における対象部
位の位置や形状を容易に把握することが可能な技術を提
供することにある。It is an object of the present invention to provide a technique capable of easily grasping the position and shape of a target part in an IVR.
【００１０】本発明の他の目的は、対象部位とカテーテ
ルの先端に取り付けた治療器具との位置関係等の情報を
直感的に把握することが可能な技術を提供することにあ
る。Another object of the present invention is to provide a technique capable of intuitively grasping information such as a positional relationship between a target site and a treatment instrument attached to the distal end of a catheter.
【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【００１３】（１）被検体にＸ線を照射するＸ線管球
と、前記被検体を透過したＸ線を撮像するＸ線検出器
と、前記被検体を介して前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器
とを対向支持する支持手段と、前記支持手段を前記被検
体の周囲に移動させて撮像したＸ線像から前記被検体の
三次元像を再構成し前記Ｘ線像を所定の視点位置から観
察した三次元的Ｘ線画像を生成する手段と、前記Ｘ線検
出器で収集されたＸ線画像及び前記三次元的Ｘ線画像を
表示する表示手段とを備えたＸ線透視撮影装置におい
て、Ｘ線透視での前記支持手段の位置情報に基づいて前
記三次元像の視点位置を演算する手段と、前記演算され
た視点位置からの三次元的Ｘ線画像と前記Ｘ線透視で得
られる透視画像とを合成する手段とを備え、前記合成さ
れたＸ線画像を前記表示手段に表示する。(1) An X-ray tube for irradiating the subject with X-rays, an X-ray detector for imaging X-rays transmitted through the subject, and the X-ray tube and the X-ray tube through the subject. A supporting means for supporting the X-ray detector in opposition, and moving the supporting means around the subject to reconstruct a three-dimensional image of the subject from an X-ray image captured and convert the X-ray image to a predetermined X-ray fluoroscopy comprising means for generating a three-dimensional X-ray image observed from a viewpoint position, and display means for displaying the X-ray image collected by the X-ray detector and the three-dimensional X-ray image In the apparatus, means for calculating a viewpoint position of the three-dimensional image based on position information of the support means in the X-ray fluoroscopy, and a three-dimensional X-ray image from the calculated viewpoint position and the X-ray fluoroscopy Means for synthesizing the obtained fluoroscopic image, and displaying the synthesized X-ray image. It is displayed on the stage.
【００１４】（２）前述した（１）に記載のＸ線透視撮
影装置において、前記合成手段は前記支持手段の位置情
報に基づいて、前記透視画像と前記三次元的Ｘ線画像と
に映像される関心部位の大きさが同じとなるように、前
記透視画像又は／及び前記三次元的Ｘ線画像の画角を調
整する手段を備えた。(2) In the X-ray fluoroscopic apparatus according to the above (1), the synthesizing means forms an image on the fluoroscopic image and the three-dimensional X-ray image based on the positional information of the supporting means. Means for adjusting the angle of view of the fluoroscopic image and / or the three-dimensional X-ray image so that the size of the region of interest is the same.
【００１５】（３）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線透視撮影装置において、前記三次元的Ｘ線画像
を生成する手段は、前記三次元像から前記三次元的Ｘ線
像を生成する際の陰影付けで、前記支持手段から得られ
る視点位置とは異なる位置に光源位置を設定する。(3) In the X-ray fluoroscopic apparatus according to the above (1) or (2), the means for generating the three-dimensional X-ray image includes a means for generating the three-dimensional X-ray image from the three-dimensional image. Is set at a position different from the viewpoint position obtained from the support means in shading when generating the image.
【００１６】（４）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線透視撮影装置において、前記三次元的Ｘ線画像
を生成する手段は、前記三次元的Ｘ線像を前記透視画像
とは異なる色で生成する。(4) In the X-ray fluoroscopic apparatus according to the above (1) or (2), the means for generating the three-dimensional X-ray image includes the three-dimensional X-ray image and the fluoroscopic image. Produces in different colors.
【００１７】（５）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線透視撮影装置において、前記合成手段は、前記
三次元的Ｘ線画像の暗部を透明として画像合成を行う。(5) In the X-ray fluoroscopic apparatus according to the above (1) or (2), the synthesizing means synthesizes the three-dimensional X-ray image by making dark portions transparent.
【００１８】前述した手段によれば、撮影系を被検体の
周囲に回転させて撮像したＸ線画像から三次元的Ｘ線画
像を生成する手段が生成した三次元的Ｘ線画像と、Ｘ線
透視で得られる透視画像と合成手段が合成し得られた画
像（合成画像）を表示画像とするので、検者はＩＶＲ時
に重要となる対象部位及びこの対象部位周辺の血管等の
三次元情報を容易に把握することができる。従って、検
者は対象部位とカテーテルの先端に取り付けた治療器具
との位置関係等の情報を直感的に把握することができ
る。According to the above-mentioned means, the three-dimensional X-ray image generated by the means for generating a three-dimensional X-ray image from the X-ray image picked up by rotating the imaging system around the subject, Since the image (synthesized image) obtained by synthesizing the fluoroscopic image obtained by the fluoroscopy and the synthesizing means is used as the display image, the examiner can obtain three-dimensional information such as a target region important at the time of IVR and blood vessels around the target region. It can be easily grasped. Therefore, the examiner can intuitively grasp information such as the positional relationship between the target site and the treatment instrument attached to the distal end of the catheter.
【００１９】その結果、診断や治療の効率を向上させる
ことが可能となり、被検体にかかる負担を低減させるこ
とができる。As a result, the efficiency of diagnosis and treatment can be improved, and the burden on the subject can be reduced.
【００２０】このとき、画角の調整手段が支持手段の位
置情報に基づいて、透視画像と三次元的Ｘ線画像とに映
像される関心部位の大きさが同じとなるように、透視画
像又は／及び三次元的Ｘ線画像の画角を調整することに
よって、透視画像と三次元的Ｘ線画像との正確な画像合
成が可能となるので、検者は三次元的Ｘ線画像から得ら
れるカテーテル等の位置情報と、対象部位及びこの対象
部位周辺の血管等の情報とを完全に一致させたＩＶＲが
可能となる。その結果、診断や治療の効率をさらに向上
させることが可能となり、被検体にかかる負担をさらに
低減させることができる。At this time, the angle-of-view adjusting means is based on the position information of the support means so that the size of the part of interest shown in the perspective image and that of the three-dimensional X-ray image are the same. And / or by adjusting the angle of view of the three-dimensional X-ray image, an accurate image synthesis of the perspective image and the three-dimensional X-ray image becomes possible, so that the examiner can be obtained from the three-dimensional X-ray image. It is possible to perform an IVR in which the position information of the catheter and the like and the information of the target region and blood vessels around the target region are completely matched. As a result, the efficiency of diagnosis and treatment can be further improved, and the burden on the subject can be further reduced.
【００２１】また、三次元的Ｘ線画像を生成する手段
が、三次元像から三次元的Ｘ線像を生成する際の陰影付
けで、支持手段から得られる視点位置とは異なる位置に
光源位置を設定することによって、合成画像に映像され
るカテーテルの視認性を向上させることができるので、
診断や治療の効率をさらに向上させることが可能とな
り、被検体にかかる負担をさらに低減させることができ
る。Further, the means for generating the three-dimensional X-ray image is a method of shading when generating the three-dimensional X-ray image from the three-dimensional image, and the light source position is different from the viewpoint position obtained from the support means. By setting the, it is possible to improve the visibility of the catheter imaged in the composite image,
The efficiency of diagnosis and treatment can be further improved, and the burden on the subject can be further reduced.
【００２２】また、三次元的Ｘ線画像を生成する手段
が、三次元的Ｘ線像を透視画像とは異なる色で生成する
ことによっても、合成画像に映像されるカテーテルの視
認性を向上させることができるので、診断や治療の効率
をさらに向上させることが可能となり、被検体にかかる
負担をさらに低減させることができる。Also, the means for generating the three-dimensional X-ray image generates the three-dimensional X-ray image in a color different from that of the fluoroscopic image, thereby improving the visibility of the catheter displayed on the composite image. Therefore, the efficiency of diagnosis and treatment can be further improved, and the burden on the subject can be further reduced.
【００２３】さらには、合成手段が三次元的Ｘ線画像の
暗部を透明として画像合成を行うことによっても、合成
画像に映像されるカテーテルの視認性を向上させること
ができるので、診断や治療の効率をさらに向上させるこ
とが可能となり、被検体にかかる負担をさらに低減させ
ることができる。[0023] Further, the visibility of the catheter imaged in the synthesized image can be improved by synthesizing the image by making the dark portion of the three-dimensional X-ray image transparent, so that the diagnosis and treatment can be performed. Efficiency can be further improved, and the burden on the subject can be further reduced.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments (examples) of the invention.
【００２５】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.
【００２６】《全体構成》図１は本発明の一実施の形態
であるＸ線透視撮影装置の概略構成を説明するための図
であり、１はＸ線管球、２はテーブル、３は被検体、４
はＸ線イメージインテンシファイア、５はディストリビ
ュータ、６はテレビカメラ、７はＡ／Ｄ変換器、８は演
算手段、９は画像メモリ、１０は表示階調調整手段、１
１は表示用メモリ、１２はＤ／Ａ変換器、１３はモニ
タ、１４は操作卓、１５はＸ線制御手段、１６は高電圧
発生手段、１７はコントローラ、１８は支持アーム（支
持手段）、１９はアーム制御手段、２０は三次元画像処
理手段を示す。ただし、演算手段８、コントローラ１
７、三次元画像処理手段２０、操作卓１４を除く他の構
成は、従来と同様の構成となるので、詳細な説明は省略
する。また、以下の説明では、所定の投影角毎に回転撮
影されたＸ線画像、すなわち三次元再構成に使用する画
像を撮影画像、Ｘ線透視よって撮像されたＸ線画像を透
視画像と記す。<< Overall Configuration >> FIG. 1 is a view for explaining a schematic configuration of an X-ray fluoroscopic apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is an X-ray tube, 2 is a table, and 3 is a cover. Specimen 4,
Is an X-ray image intensifier, 5 is a distributor, 6 is a television camera, 7 is an A / D converter, 8 is arithmetic means, 9 is image memory, 10 is display gradation adjusting means, 1
1 is a display memory, 12 is a D / A converter, 13 is a monitor, 14 is a console, 15 is X-ray control means, 16 is high voltage generation means, 17 is a controller, 18 is a support arm (support means), 19 denotes an arm control unit, and 20 denotes a three-dimensional image processing unit. However, the calculating means 8 and the controller 1
7. Since the configuration other than the three-dimensional image processing means 20 and the console 14 is the same as the conventional configuration, detailed description is omitted. In the following description, an X-ray image rotationally photographed at each predetermined projection angle, that is, an image used for three-dimensional reconstruction is referred to as a photographed image, and an X-ray image photographed by X-ray fluoroscopy is referred to as a fluoroscopic image.
【００２７】図１において、演算手段８は、回転撮影を
含むＸ線撮影及び後述するロードマップ透視、すなわち
画像合成を伴わないＸ線視透が操作卓１４から指示され
ている場合には、Ａ／Ｄ変換器７により取り込まれたＸ
線画像に対して、ゲイン補正、オフセット補正、ガンマ
補正、画像歪み補正、対数変換および感度むら補正等の
周知の前処理を行う画像処理回路として機能する。従っ
て、演算手段８は、Ａ／Ｄ変換器７よりのＸ線画像に対
して、予め設定されたゲイン補正、オフセット補正、ガ
ンマ補正、画像歪み補正、対数変換および感度むら補正
等の前処理を行った後に、この前処理後のＸ線画像を第
一の画像メモリ９に一旦格納する。In FIG. 1, when the operation unit 8 designates X-ray imaging including rotation imaging and road map fluoroscopy, which will be described later, that is, X-ray fluoroscopy without image synthesis, from the console 14, X captured by the / D converter 7
It functions as an image processing circuit that performs well-known preprocessing such as gain correction, offset correction, gamma correction, image distortion correction, logarithmic conversion, and sensitivity unevenness correction on the line image. Therefore, the arithmetic means 8 performs pre-processing such as preset gain correction, offset correction, gamma correction, image distortion correction, logarithmic conversion, and sensitivity unevenness correction on the X-ray image from the A / D converter 7. After the execution, the preprocessed X-ray image is temporarily stored in the first image memory 9.
【００２８】一方、三次元的Ｘ線画像と透視画像との画
像合成、すなわちロードマップ透視が操作卓１４から指
示されている場合には、演算手段８は前述と同様にＡ／
Ｄ変換器７により取り込まれたＸ線画像に対して前処理
を行う画像処理回路として機能すると共に、この前処理
後のＸ線画像である透視画像と、三次元画像処理手段２
０から出力あるいは三次元画像処理手段２０で生成され
画像メモリ９に格納される三次元的Ｘ線画像データとを
合成する画像加算回路として機能する。従って、演算手
段８は、Ａ／Ｄ変換器７により取り込まれたＸ線画像に
対して前処理を行うと共に、この前処理後の透視画像に
対して三次元画像処理手段２０から出力される三次元的
Ｘ線画像を画素毎に加算あるいは減算することによっ
て、予め撮像されたＸ線像から再構成した三次元的Ｘ線
画像にリアルタイムで撮像される透視画像を合成した合
成画像（以下、「ロードマップ画像」と記す）を形成
し、得られたロードマップ画像を第一の画像メモリ９に
一旦格納する。On the other hand, when the image synthesis of the three-dimensional X-ray image and the fluoroscopic image, that is, the roadmap fluoroscopy is instructed from the console 14, the arithmetic means 8 performs the A / D conversion in the same manner as described above.
It functions as an image processing circuit that performs pre-processing on the X-ray image captured by the D converter 7, and a perspective image that is the X-ray image after the pre-processing and the three-dimensional image processing unit 2.
It functions as an image adding circuit that combines the three-dimensional X-ray image data output from 0 or generated by the three-dimensional image processing means 20 and stored in the image memory 9. Therefore, the arithmetic unit 8 performs pre-processing on the X-ray image captured by the A / D converter 7, and performs a three-dimensional image output from the three-dimensional image processing unit 20 on the pre-processed fluoroscopic image. By adding or subtracting the original X-ray image for each pixel, a synthesized image (hereinafter, referred to as “the three-dimensional X-ray image reconstructed from the previously captured X-ray image” is synthesized with the three-dimensional X-ray image captured in real time. (Hereinafter referred to as “roadmap image”), and the obtained roadmap image is temporarily stored in the first image memory 9.
【００２９】三次元画像処理手段２０は、操作卓１４か
ら入力された三次元画像表示あるいはロードマップ画像
表示（ロードマップ透視）の指示に基づいて、被検体３
を周囲１８０度以上で回転撮影した投影画像から被検体
３の三次元的Ｘ線画像を生成する手段であり、例えば本
実施の形態のＸ線透視撮影装置を構成する情報処理装置
上で動作するプログラムによって実現可能である。ただ
し、Ｘ線管球１、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４、ディストリビュータ
５及びテレビカメラ６から構成される撮影系と透視画像
を撮像する場合の被検体３との相対的な位置関係は、三
次元再構成の元となる投影画像を撮像した場合の被検体
３と撮影系との相対的な位置関係とは、それぞれ異なる
位置関係であることが一般的である。従って、本実施の
形態の三次元画像処理手段２０は、透視画像の撮影角度
や撮影系と被検体３との相対的な位置関係に基づいて、
三次元的Ｘ線画像に対して拡大あるいは縮小処理等を画
像処理を行うことによって、透視画像の視点位置と、三
次元的Ｘ線画像との視点位置とのずれを補正することに
よって、ロードマップ画像での正確な血管経路の表示を
可能としている。なお、本実施の形態の三次元画像処理
手段２０の詳細については、後述する。The three-dimensional image processing means 20 receives the three-dimensional image or the roadmap image (roadmap perspective) input from the console 14 and outputs the three-dimensional image.
Is a means for generating a three-dimensional X-ray image of the subject 3 from a projection image obtained by rotating the image at 180 degrees or more, and operates on, for example, an information processing apparatus constituting the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment. It can be realized by a program. However, X-ray tube 1, X-ray I.D. I. The relative positional relationship between the imaging system composed of the distributor 4, the distributor 5, and the television camera 6 and the subject 3 when capturing a fluoroscopic image is determined based on the projected image that is the source of the three-dimensional reconstruction. Generally, the relative positional relationship between the sample 3 and the imaging system is different from each other. Therefore, the three-dimensional image processing means 20 according to the present embodiment is based on the imaging angle of the fluoroscopic image and the relative positional relationship between the imaging system and the subject 3.
The road map is corrected by performing image processing such as enlargement or reduction processing on the three-dimensional X-ray image, thereby correcting a deviation between the viewpoint position of the perspective image and the viewpoint position with the three-dimensional X-ray image. It is possible to display an accurate blood vessel path in an image. The details of the three-dimensional image processing means 20 of the present embodiment will be described later.
【００３０】操作卓１４は、従来のＸ線透視やＸ線撮影
の際の条件を設定する図示しない設定釦の他に、本願発
明に係わる透視画像と三次元的Ｘ線画像とを合成した画
像であるロードマップ画像の表示に係わる図示しない釦
（ロードマップ指示釦等）を備えている。従って、検者
がこのロードマップ指示釦を操作することによって、操
作卓１４からコントローラ１７にロードマップ画像表示
が指示される。The console 14 is provided with not only a setting button (not shown) for setting conditions for conventional X-ray fluoroscopy and X-ray imaging, but also an image obtained by synthesizing a fluoroscopic image and a three-dimensional X-ray image according to the present invention. (Not shown) related to the display of the road map image. Therefore, when the examiner operates the road map instruction button, the console 14 instructs the controller 17 to display the road map image.
【００３１】次に、図１に基づいて、本実施の形態のＸ
線透視撮影装置の動作を説明する。ただし、画像合成を
行わないＸ線透視及び回転撮影を含むＸ線撮影は、従来
のＸ線透視撮影装置と同様となる。従って、以下の説明
では、本実施の形態のＸ線透視撮影装置に特徴的なロー
ドマップ画像の表示動作について説明する。Next, based on FIG. 1, X
The operation of the fluoroscopic apparatus will be described. However, the X-ray imaging including the X-ray fluoroscopy and the rotation imaging without performing the image synthesis is the same as the conventional X-ray fluoroscopy apparatus. Therefore, in the following description, a display operation of a road map image characteristic of the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment will be described.
【００３２】本実施の形態のＸ線透視撮影装置に対する
ロードマップ画像の表示動作の開始は、検者による操作
卓１４に配置されるロードマップ指示釦の操作であり、
操作卓１４から入力された透視条件に基づいて、当該操
作卓１４から各部の動作を制御するコントローラ１７に
制御信号が出力される。The start of the display operation of the road map image on the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment is an operation of a road map instruction button arranged on the console 14 by the examiner.
Based on the fluoroscopic conditions input from the console 14, a control signal is output from the console 14 to the controller 17 that controls the operation of each unit.
【００３３】制御信号に基づいて、まず、コントローラ
１７はアーム制御手段１９を制御することにより、検者
が指定した角度に撮影系を移動させる。次に、コントロ
ーラ１７は、撮影系の角度とこの角度からの三次元像の
生成を三次元画像処理手段２０に指示する。この指示に
よって、三次元画像処理手段２０は、まず画像メモリ９
から被検体３を回転撮影した投影画像を読み込み、被検
体３の三次元像を再構成する。なお、この三次元像の再
構成方法としては、例えば（L.A.Feldkampet al. Pract
ical cone beam algorithm, J.Opt.Soc.Am.A, Vol.1,N
o.6,pp612-619,1984）に記載の周知のＦｅｌｄｋａｍｐ
によるコーンビーム再構成演算法等を用いる。三次元画
像処理手段２０は、次に、コントローラ１７から入力さ
れた撮影系の角度、すなわち透視画像の撮影角度に基づ
いて、三次元像を平面像である三次元的吸収分布像に変
換するための周知のボリュームレンダリング処理あるい
は最大値投影処理等の処理を行うことによって、三次元
的吸収分布像である三次元像のＸ線吸収係数の分布デー
タを人間の目で識別可能な濃淡レベルの画像である三次
元的Ｘ線画像に変換する周知のレベル変換を行う。な
お、このときのボリュームレンダリング処理あるいは最
大値投影処理等によって、透視画像の視点位置と三次元
的Ｘ線画像の視点位置とが一致される。三次元画像処理
手段２０は、次に、生成された三次元的Ｘ線画像を画像
メモリ９に出力し、一端格納する。First, based on the control signal, the controller 17 controls the arm control means 19 to move the photographing system to the angle designated by the examiner. Next, the controller 17 instructs the three-dimensional image processing means 20 to generate the three-dimensional image from the angle of the imaging system and this angle. According to this instruction, the three-dimensional image processing means 20 first
Then, a projection image obtained by rotating and photographing the subject 3 is read from the device, and a three-dimensional image of the subject 3 is reconstructed. As a method of reconstructing the three-dimensional image, for example, (LA Feldkamp et al. Pract
ical cone beam algorithm, J.Opt.Soc.Am.A, Vol.1, N
o, 6, pp612-619, 1984).
, A cone beam reconstruction calculation method, and the like. Next, the three-dimensional image processing means 20 converts the three-dimensional image into a three-dimensional absorption distribution image, which is a planar image, based on the angle of the imaging system input from the controller 17, that is, the imaging angle of the perspective image. By performing processing such as volume rendering processing or maximum intensity projection processing, the distribution data of the X-ray absorption coefficient of the three-dimensional image, which is a three-dimensional absorption distribution image, can be distinguished by a human eye. A well-known level conversion for converting into a three-dimensional X-ray image is performed. At this time, the viewpoint position of the perspective image matches the viewpoint position of the three-dimensional X-ray image by the volume rendering process, the maximum value projection process, or the like. Next, the three-dimensional image processing means 20 outputs the generated three-dimensional X-ray image to the image memory 9 and temporarily stores it.
【００３４】次に、コントローラ１７はＸ線制御装置１
５を制御して、Ｘ線管球１に高電圧発生手段１６から電
力（Ｘ線管電圧及びＸ線管電流）を供給する。これによ
って、Ｘ線管球１は、管電圧及び管電流に応じた波長及
び出力のＸ線を発生し、このＸ線をＸ線管球１の前面、
すなわち照射面側からＸ線ビームとして照射する。Ｘ線
管球１から照射されたＸ線ビームは、例えばＸ線管球１
の前面に配置された図示しないＸ線絞りによってＸ線照
射視野が制限され、テーブル２を透過した後に被検体３
に照射される。被検体３を透過したＸ線（透過Ｘ線像）
は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４に入射し光学像に変換される。Next, the controller 17 controls the X-ray controller 1
5 is controlled to supply electric power (X-ray tube voltage and X-ray tube current) to the X-ray tube 1 from the high voltage generating means 16. As a result, the X-ray tube 1 generates X-rays having a wavelength and an output corresponding to the tube voltage and the tube current, and the X-rays are transmitted to the front of the X-ray tube 1.
That is, irradiation is performed as an X-ray beam from the irradiation surface side. The X-ray beam emitted from the X-ray tube 1 is, for example, an X-ray tube 1
The field of view of X-ray irradiation is limited by an X-ray aperture (not shown) arranged in front of
Irradiated. X-ray transmitted through the subject 3 (transmission X-ray image)
Is an X-ray I.D. I. 4 and is converted into an optical image.
【００３５】Ｘ線Ｉ．Ｉ．４から出力された光学像は、
出力面側に配置されたディストリビュータ５で集光され
た後に、テレビカメラ６に入射される。テレビカメラ６
は、入射された光学像をアナログの電気信号の変化、す
なわちアナログのＸ線画像に変換し、Ａ／Ｄ変換器７に
出力する。Ａ／Ｄ変換器７は、テレビカメラ６から出力
されるアナログの電気信号を順次デジタル信号に変換
し、演算手段８に出力する。X-ray I. I. The optical image output from 4 is
After being condensed by the distributor 5 arranged on the output surface side, the light is incident on the television camera 6. TV camera 6
Converts an incident optical image into a change in an analog electric signal, that is, an analog X-ray image, and outputs it to the A / D converter 7. The A / D converter 7 sequentially converts analog electric signals output from the television camera 6 into digital signals, and outputs the digital signals to the arithmetic means 8.
【００３６】ここで、本実施の形態の演算手段８は、ま
ず、Ａ／Ｄ変換器７により取り込まれたＸ線画像、すな
わち透視画像に対して前処理を行うと共に、この前処理
後の透視画像に対して三次元画像処理手段２０で作成さ
れた三次元的Ｘ線画像を画素毎に加算あるいは減算す
る。この加算あるいは減算処理によって、予め撮像され
た投影画像から再構成した三次元的Ｘ線画像にリアルタ
イムで撮像される透視画像を合成した合成画像であるロ
ードマップ画像が形成され、得られたロードマップ画像
は演算手段８から画像メモリ９に出力され、この画像メ
モリ９に一旦格納される。Here, the calculating means 8 of this embodiment first performs pre-processing on the X-ray image captured by the A / D converter 7, that is, the fluoroscopic image, and also performs the fluoroscopy after the pre-processing. The three-dimensional X-ray image created by the three-dimensional image processing means 20 is added to or subtracted from the image for each pixel. By this addition or subtraction processing, a roadmap image which is a composite image obtained by combining a perspective image captured in real time with a three-dimensional X-ray image reconstructed from a projection image captured in advance is formed, and the obtained roadmap is obtained. The image is output from the calculating means 8 to the image memory 9 and temporarily stored in the image memory 9.
【００３７】第一の画像メモリ９に格納されたロードマ
ップ画像は、モニタ１３の表示周期で読み出された後
に、表示階調調整部１０に出力される。表示階調調整部
１０は、読み出したロードマップ画像に対して、操作卓
１４で指示された明るさ調整とコントラスト調整とを行
う。表示階調調整部１０から出力されたロードマップ画
像は、表示用メモリ１１に一旦格納される。表示用メモ
リ１１は、撮影画像の撮影周期とモニタ１３の表示周期
との調整を行うと共に、表示に必要となる１枚分のロー
ドマップ画像の格納及び出力を行う。The road map image stored in the first image memory 9 is read out at the display cycle of the monitor 13 and then output to the display gradation adjusting unit 10. The display gradation adjustment unit 10 performs the brightness adjustment and the contrast adjustment specified on the console 14 on the read roadmap image. The roadmap image output from the display gradation adjustment unit 10 is temporarily stored in the display memory 11. The display memory 11 adjusts the photographing cycle of the photographed image and the display cycle of the monitor 13, and stores and outputs one road map image required for display.
【００３８】表示用メモリ１１に格納されたロードマッ
プ画像は、順次Ｄ／Ａ変換器１２に出力され、Ｄ／Ａ変
換器１２は入力された加算あるいは減算処理された後の
画素値を順次アナログ信号レベルすなわちアナログのＸ
線画像である表示用のＸ線画像である表示画像に変換
し、モニタ１３の表示面上に表示させることによって、
三次元画像処理手段１０によって生成された三次元的Ｘ
線画像にリアルタイムで撮像される透視画像を合成した
画像であるロードマップ画像がモニタ１３の表示面上に
表示される。The road map image stored in the display memory 11 is sequentially output to a D / A converter 12, and the D / A converter 12 sequentially converts the input or subtracted pixel values into analog signals. Signal level, ie analog X
By converting into a display image which is an X-ray image for display which is a line image and displaying it on the display surface of the monitor 13,
Three-dimensional X generated by three-dimensional image processing means 10
A road map image, which is an image obtained by synthesizing a line image and a fluoroscopic image captured in real time, is displayed on the display surface of the monitor 13.
【００３９】このロードマップ画像が表示されている状
態において、検者が操作卓１４を操作して撮影系の移動
を指示し投影角度を変更した場合には、この変更指示が
コントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、
変更指示に基づいて、検者が指定した角度に撮影系を移
動させる。また、コントローラ１７は、変更指示された
三次元画像処理手段２０に変更後の投影角度の三次元的
Ｘ線画像の生成を指示する。この指示によって、三次元
画像処理手段２０は、再度、画像メモリ９から被検体３
を回転撮影した投影画像を読み込み、被検体３の三次元
像を再構成し、この三次元像から移動された視点位置で
の平面像である三次元的Ｘ線画像を生成する。なお、こ
の場合の三次元的Ｘ線画像の生成は、三次元画像処理手
段２０が最初に生成した三次元像を画像メモリ９に格納
しておく構成とすることによって、比較的演算量が多い
三次元再構成演算に要する処理を除くことができるの
で、投影角度の変更から変更された視点位置での三次元
的Ｘ線画像の生成までの時間を短縮することが可能とな
る。その結果、投影角度の変更からロードマップ画像の
表示までに要する時間を短縮することができるので、Ｉ
ＶＲ等に要する時間をさらに低減させることが可能とな
り、被検体３にかかる負担をさらに低減できる。When the examiner operates the console 14 to instruct the movement of the photographing system and changes the projection angle while the road map image is displayed, the change instruction is input to the controller 17. You. The controller 17
The imaging system is moved to an angle specified by the examiner based on the change instruction. Further, the controller 17 instructs the three-dimensional image processing means 20 to which the change instruction has been issued to generate a three-dimensional X-ray image at the changed projection angle. In response to this instruction, the three-dimensional image processing means 20 again reads the object 3 from the image memory 9.
Is read, a three-dimensional image of the subject 3 is reconstructed, and a three-dimensional X-ray image that is a plane image at the viewpoint moved from the three-dimensional image is generated. The generation of the three-dimensional X-ray image in this case requires a relatively large amount of calculation by storing the three-dimensional image generated first by the three-dimensional image processing means 20 in the image memory 9. Since the processing required for the three-dimensional reconstruction calculation can be omitted, it is possible to reduce the time from the change of the projection angle to the generation of the three-dimensional X-ray image at the changed viewpoint position. As a result, the time required from the change of the projection angle to the display of the road map image can be reduced.
The time required for VR and the like can be further reduced, and the burden on the subject 3 can be further reduced.
【００４０】《三次元的Ｘ線像の補正動作》図２は本実
施の形態の三次元画像処理手段における補正動作を説明
するための図であり、特に図２の（ａ）は回転撮影すな
わち三次元的Ｘ線画像を生成する際に必要となる投影画
像を収集する際の被検体３と撮影系との位置関係を説明
するための図であり、図２の（ｂ）はロードマップ画像
の表示を含むＸ線透視を行う際の被検体３と撮影系との
位置関係とを説明するための図である。<< Correction Operation of Three-Dimensional X-Ray Image >> FIG. 2 is a diagram for explaining a correction operation in the three-dimensional image processing means of the present embodiment. In particular, FIG. FIG. 2B is a diagram for explaining the positional relationship between the subject 3 and the imaging system when acquiring a projection image required for generating a three-dimensional X-ray image, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a positional relationship between a subject 3 and an imaging system when performing X-ray fluoroscopy including the display of FIG.
【００４１】図２の（ａ）に示すように、回転撮影を行
う場合には、撮影系をなすＸ線管球１とＸ線Ｉ．Ｉ．４
との回転中心に被検体３の目的部位を配置し、Ｓ．Ｉ．
Ｄ．（Ｘ線管球１の図示しない焦点位置からＸ線Ｉ．
Ｉ．４の入射面までの距離）を一定として支持アーム１
８を回転させ、所定の回転角（投影角）毎の被検体３の
投影画像を収集する。このとき、ロードマップ透視すな
わちリアルタイムで収集する透視画像に予め撮像した投
影画像から生成した三次元的Ｘ線画像を合成表示する場
合、支持アーム１８と被検体３との相対的な位置関係が
同じ場合、すなわち回転撮影時の回転軌道面上に撮影系
を配置したロードマップ透視を行う場合には、回転撮影
によって収集された投影画像から再構成された三次元的
Ｘ線画像と、透視画像とは拡大率及び撮影角度は共に補
正を行う必要がない。As shown in FIG. 2A, when performing rotational imaging, the X-ray tube 1 and the X-ray I.D. I. 4
The target site of the subject 3 is arranged at the rotation center with respect to. I.
D. (X-ray I.D.
I. 4) and the supporting arm 1
8 is rotated to collect projection images of the subject 3 at predetermined rotation angles (projection angles). At this time, when a three-dimensional X-ray image generated from a projection image captured in advance is synthesized and displayed on a road map perspective, that is, a perspective image acquired in real time, the relative positional relationship between the support arm 18 and the subject 3 is the same. In the case, that is, when performing road map fluoroscopy in which an imaging system is arranged on a rotation orbit plane during rotation imaging, a three-dimensional X-ray image reconstructed from projection images collected by rotation imaging, and a perspective image It is not necessary to correct both the magnification and the photographing angle.
【００４２】しかしながら、図２の（ｂ）に示すよう
に、一般的なＸ線透視では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４の入射面を
被検体３の近傍に配置することとなるので、Ｓ．Ｉ．
Ｄ．は回転撮影時と大きく異なることとなる。また、検
者は目的部位の観察をよりし易くするために、支持アー
ム１８の角度を目的部位の状態に応じて適宜変更するこ
とが一般的である。すなわち、（１）Ｓ．Ｉ．Ｄの変化
に伴って三次元的Ｘ線画像と透視画像との表示の際の拡
大率すなわち画角が異なるものとなると共に、（２）Ｘ
線透視時における撮影系が回転撮影時の軌道面内からず
れてしまうこととなり、三次元的Ｘ線画像の表示角度と
透視画像の角度とは異なるものとなる。However, in general X-ray fluoroscopy, as shown in FIG. I. 4 is arranged in the vicinity of the subject 3. I.
D. Will be significantly different from the rotation shooting. In general, the examiner appropriately changes the angle of the support arm 18 according to the state of the target portion in order to make it easier to observe the target portion. That is, (1) S.P. I. In accordance with the change of D, the enlargement ratio, that is, the angle of view when displaying the three-dimensional X-ray image and the fluoroscopic image becomes different, and (2) X
The imaging system at the time of fluoroscopy deviates from the orbit plane at the time of rotational imaging, and the display angle of the three-dimensional X-ray image is different from the angle of the fluoroscopic image.
【００４３】従って、本実施の形態の三次元画像処理手
段２０は、三次元的Ｘ線画像の生成に際して、拡大率
（含む、縮小率）及び表示角度の補正を行う必要があ
る。Therefore, it is necessary for the three-dimensional image processing means 20 of the present embodiment to correct the enlargement ratio (including the reduction ratio) and the display angle when generating a three-dimensional X-ray image.
【００４４】まず、図２の（ａ），（ｂ）に基づいて、
三次元的Ｘ線画像の拡大率を補正する場合の動作につい
て説明する。ただし、以下の説明では、被検体３の中心
位置すなわち体軸位置を目的部位とした場合について説
明する。First, based on FIGS. 2A and 2B,
The operation when correcting the enlargement ratio of a three-dimensional X-ray image will be described. However, in the following description, a case where the target position is the center position of the subject 3, that is, the body axis position will be described.
【００４５】図２の（ａ）に示すように、Ｘ線管球１と
被検体３との距離がＲ１であり、被検体３とＸ線Ｉ．
Ｉ．４との距離がＲ２の場合には、回転撮影時における
目的部位のＸ線Ｉ．Ｉ．４の入射面での拡大率Ｒは、Ｒ
＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１となる。一方、図２の（ｂ）に
示すように、ロードマップ透視時における透視画像の目
的部位のＸ線Ｉ．Ｉ．４の入射面での拡大率Ｆは、Ｆ＝
（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ１で表される。従って、回転撮影に
よって収集された投影データから再構成した三次元像か
ら得られた三次元的Ｘ線画像を、Ｘ線透視によって得ら
れた透視画像と合成する場合には、拡大補正率Ｌ＝
（（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ１）／（（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１）
での補正を行う必要がある。As shown in FIG. 2A, the distance between the X-ray tube 1 and the subject 3 is R1, and the subject 3 and the X-ray I.D.
I. In the case where the distance to R.4 is R2, the X-ray I.D. I. The magnification R at the entrance surface of No. 4 is R
= (R1 + R2) / R1. On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the X-ray I.D. I. 4, the magnification F at the entrance surface is F =
It is represented by (F1 + F2) / F1. Therefore, when synthesizing a three-dimensional X-ray image obtained from a three-dimensional image reconstructed from projection data collected by rotational imaging with a fluoroscopic image obtained by fluoroscopy, an enlargement correction factor L =
((F1 + F2) / F1) / ((R1 + R2) / R1)
Needs to be corrected.
【００４６】また、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４等を用いた２次元Ｘ
線検出器を目的部位の周知に回転させて収集した投影画
像から再構成される三次元像では、全ての投影角におい
て目的部位が２次元Ｘ線検出器内に収まるすなわち全て
の投影角における投影画像には目的部位が撮影されてい
る。従って、各投影角の投影画像から再構成した三次元
像から表示用の三次元的Ｘ線画像を生成する際に、Ｘ線
透視での視点位置を設定することによって、特別な補正
を行うことなく所望の角度の三次元的Ｘ線画像を生成す
ることができる。なお、Ｘ線透視時の支持アーム１８の
角度指定を被検体３の体軸方向と体幅方向すなわちテー
ブル２の長手方向と短手方向とに分けて指定する方式の
Ｘ線透視撮影装置では、コントローラ１７から入力され
た長手方向と短手方向とのデータに基づいて、三次元画
像処理手段２０が視点位置を計算することによって、三
次元的Ｘ線画像の視点位置と透視画像の視点位置とを一
致させる。ただし、以上に説明した補正は、回転撮影時
及びロードマップ透視時における撮影系と被検体３との
相対的な位置が変化していない場合の補正であり、例え
ば回転撮影時とロードマップ透視時とで被検体３が移動
してしまった場合には、以上に説明した補正では三次元
的Ｘ線画像と投影画像とのずれを補正することは不可能
である。Further, the X-ray I.D. I. 2D X using 4 etc.
In a three-dimensional image reconstructed from a projection image acquired by rotating the line detector in a well-known manner, the target part is included in the two-dimensional X-ray detector at all projection angles, that is, the projection is performed at all projection angles. The target part is photographed in the image. Therefore, when generating a three-dimensional X-ray image for display from a three-dimensional image reconstructed from the projection images at each projection angle, special correction is performed by setting the viewpoint position in X-ray fluoroscopy. It is possible to generate a three-dimensional X-ray image at a desired angle without any need. Note that in an X-ray fluoroscopic apparatus in which the angle of the support arm 18 during X-ray fluoroscopy is specified separately in the body axis direction and the body width direction of the subject 3, that is, in the longitudinal direction and the transverse direction of the table 2, The three-dimensional image processing means 20 calculates the viewpoint position based on the data in the longitudinal direction and the lateral direction input from the controller 17 so that the viewpoint position of the three-dimensional X-ray image and the viewpoint position of the perspective image are calculated. To match. However, the correction described above is a correction when the relative position between the imaging system and the subject 3 does not change during the rotation imaging and the roadmap fluoroscopy. For example, the correction during the rotation imaging and the roadmap fluoroscopy If the subject 3 has moved in this manner, it is impossible to correct the displacement between the three-dimensional X-ray image and the projection image by the correction described above.
【００４７】従って、本実施の形態では、被検体３の移
動等に伴う画像のずれを補正するための補正機構とし
て、例えば操作卓１４に三次元的Ｘ線画像と透視画像と
の位置ずれを補正するための図示しない水平方向補正釦
が配置されている。この水平方向補正釦による指示は、
コントローラ１７を介して演算手段８に入力される。演
算手段８は、三次元的Ｘ線画像と透視画像とを合成する
に際して、まず、その何れかの画像の基準位置（例え
ば、三次元的Ｘ線画像の基準位置）をコントローラ１７
を介して入力される指示に従って、移動させる構成とな
っている。次に、演算手段８は、移動された基準位置を
新たな基準位置として、２つの画像（三次元的Ｘ線画像
と透視画像）を合成する。このずれ補正によって、モニ
タ１３の表示面上では、透視画像の表示位置を基準とし
て、三次元的Ｘ線画像が表示面上で上下あるいは左右に
移動されることとなるので、被検体３の移動等に伴う画
像のずれを補正することが可能となる。なお、透視画像
の基準位置を移動させてもよいことはいうまでもない。Accordingly, in the present embodiment, as a correction mechanism for correcting the image shift due to the movement of the subject 3 or the like, for example, the operation desk 14 is provided with a position shift between the three-dimensional X-ray image and the fluoroscopic image. A horizontal correction button (not shown) for correction is provided. The instruction by this horizontal direction correction button is
It is input to the calculation means 8 via the controller 17. When synthesizing the three-dimensional X-ray image and the fluoroscopic image, the calculating means 8 first determines the reference position of one of the images (for example, the reference position of the three-dimensional X-ray image) by the controller 17.
It is configured to move according to an instruction input through. Next, the calculating means 8 combines the two images (the three-dimensional X-ray image and the fluoroscopic image) with the moved reference position as a new reference position. By this displacement correction, on the display surface of the monitor 13, the three-dimensional X-ray image is moved up and down or left and right on the display surface with reference to the display position of the fluoroscopic image. This makes it possible to correct the image displacement caused by the above-mentioned factors. It goes without saying that the reference position of the perspective image may be moved.
【００４８】このように、ロードマップ透視時における
補正では、コントローラ１７から入力され画像メモリ９
に格納される三次元的Ｘ線画像の再構成に必要となる投
影画像の収集時におけるＳ．Ｉ．Ｄ．及び目的部位とＸ
線Ｉ．Ｉ．４との距離と、コントローラ１７から入力さ
れるＸ線透視時におけるＳ．Ｉ．Ｄ．及び目的部位とＸ
線Ｉ．Ｉ．４との距離並びに支持アーム１８の角度とに
基づいて、まず、三次元画像処理手段２０が拡大率（縮
小率）を計算する。次に、三次元画像処理手段２０は、
コントローラ１７から入力される支持アーム１８の位置
から三次元的Ｘ線画像を生成する際の視点位置を演算
し、この視点位置での三次元的Ｘ線画像を生成すること
によって、三次元的Ｘ線画像と透視画像との視点位置を
一致させる。この後に、三次元画像処理手段２０は、こ
の三次元的Ｘ線画像を計算で得られた拡大率で拡大ある
いは縮小し、演算手段８に出力する。ここで、演算手段
８は、コントローラ１７から入力される水平方向の補正
値に従って、三次元的Ｘ線画像の基準位置を補正した後
に、補正後の基準位置と予め前処理を行った透視画像の
基準位置とを基準として、透視画像と三次元的Ｘ線画像
とを合成し、画像メモリ９に一端格納することによっ
て、この合成画像すなわちロードマップ画像をモニタ１
３の表示面上に表示させる。As described above, in the correction at the time of fluoroscopy of the road map, the image data stored in the image memory 9
At the time of acquisition of a projection image necessary for reconstruction of a three-dimensional X-ray image stored in I. D. And the target site and X
Line I. I. 4 at the time of X-ray fluoroscopy input from the controller 17. I. D. And the target site and X
Line I. I. First, the three-dimensional image processing means 20 calculates an enlargement ratio (reduction ratio) based on the distance to the support arm 4 and the angle of the support arm 18. Next, the three-dimensional image processing means 20
By calculating a viewpoint position when generating a three-dimensional X-ray image from the position of the support arm 18 input from the controller 17 and generating a three-dimensional X-ray image at this viewpoint position, a three-dimensional X-ray image is generated. The viewpoint positions of the line image and the perspective image are matched. Thereafter, the three-dimensional image processing means 20 enlarges or reduces the three-dimensional X-ray image at the magnification obtained by the calculation, and outputs the result to the arithmetic means 8. Here, the calculating means 8 corrects the reference position of the three-dimensional X-ray image in accordance with the horizontal correction value input from the controller 17, and then compares the corrected reference position with a pre-processed fluoroscopic image. By synthesizing the fluoroscopic image and the three-dimensional X-ray image with reference to the reference position and temporarily storing the synthesized image, that is, the road map image on the monitor 1,
3 is displayed on the display surface.
【００４９】ここで、検者がこのロードマップ画像をモ
ニタし、透視画像と三次元的Ｘ線画像とがずれていると
判断した場合には、操作卓１４の水平方向補正釦を操作
することによって、三次元的Ｘ線画像の基準位置が移動
されるので、ロードマップ画像における透視画像に対す
る三次元的Ｘ線画像の位置も移動される。Here, when the examiner monitors the road map image and determines that the fluoroscopic image and the three-dimensional X-ray image are shifted, the examiner operates the horizontal direction correction button of the console 14. As a result, since the reference position of the three-dimensional X-ray image is moved, the position of the three-dimensional X-ray image with respect to the perspective image in the road map image is also moved.
【００５０】以上説明したように、本実施の形態のＸ線
透視撮影装置におけるロードマップ透視では、まず、Ｘ
線管球１とＸ線検出器を構成するＸ線Ｉ．Ｉ．４等とを
被検体３の周囲に回転させて撮像したＸ線画像である投
影画像を所望の回転角毎に収集し画像メモリ９に格納し
ておく。ここで、ロードマップ透視が指示されたなら
ば、三次元画像処理手段２０が画像メモリ９から投影画
像を順次読み出して、この投影画像から被検体３の三次
元像を再構成する。次に、三次元画像処理手段２０は、
コントローラ１７からの支持アーム１８の位置情報すな
わち撮影系と被検体３との位置情報に基づいて、透視画
像の視点位置を確定した後に、この視点位置から再構成
によって得られた三次元像を三次元的Ｘ線画像に変換
し、画像メモリ９に一端格納する。次に、演算手段８が
画像メモリ９から順次透視画像を読み出すと共に三次元
的Ｘ線画像をも読み出し、この読み出されたＸ線画像を
合成し得られた画像（合成画像，ロードマップ画像）を
再度画像メモリ９に一端格納する。ここで、画像メモリ
９に格納されたロードマップ画像は、直ちに表示階調調
整手段１０により読み出され、表示用メモリ１１及びＤ
／Ａ変換器１２を介してモニタ１３の表示面に表示され
る。以降、新たな透視画像が画像メモリ９に取り込まれ
る毎に合成画像も更新されることとなるので、検者はＩ
ＶＲ時に重要となる対象部位及びこの対象部位周辺の血
管等の三次元情報を容易に把握することができる。従っ
て、検者は対象部位とカテーテルの先端に取り付けた治
療器具との位置関係等の情報を直感的に把握することが
できる。As described above, in the road map fluoroscopy in the X-ray fluoroscopy apparatus of this embodiment, first,
X-rays constituting the X-ray detector with the X-ray tube 1 I. 4 and the like are rotated around the subject 3, and projection images, which are X-ray images captured by the rotation, are collected at desired rotation angles and stored in the image memory 9. Here, if the roadmap fluoroscopy is instructed, the three-dimensional image processing means 20 sequentially reads the projection images from the image memory 9 and reconstructs a three-dimensional image of the subject 3 from the projection images. Next, the three-dimensional image processing means 20
After the viewpoint position of the perspective image is determined based on the position information of the support arm 18 from the controller 17, that is, the position information of the imaging system and the subject 3, the three-dimensional image obtained by reconstruction from this viewpoint position is tertiary. The image is converted into an original X-ray image and stored in the image memory 9 once. Next, the calculating means 8 sequentially reads out the fluoroscopic images from the image memory 9 and also reads out the three-dimensional X-ray images, and synthesizes the read-out X-ray images (synthesized image, road map image). Is once stored in the image memory 9 again. Here, the road map image stored in the image memory 9 is immediately read out by the display gradation adjusting means 10, and the display memory 11 and the D
It is displayed on the display surface of the monitor 13 via the / A converter 12. Thereafter, each time a new fluoroscopic image is taken into the image memory 9, the composite image is also updated.
It is possible to easily grasp three-dimensional information such as a target region important at the time of VR and blood vessels around the target region. Therefore, the examiner can intuitively grasp information such as the positional relationship between the target site and the treatment instrument attached to the distal end of the catheter.
【００５１】その結果、診断や治療の効率を向上させる
ことが可能となり、被検体にかかる負担を低減させるこ
とができる。As a result, the efficiency of diagnosis and treatment can be improved, and the burden on the subject can be reduced.
【００５２】なお、本実施の形態のＸ線透視撮影装置で
は、三次元的Ｘ線画像は三次元Ｘ線像から周知のボリュ
ームレンダリング処理あるいは最大値投影処理等の処理
による濃淡の陰影付けによって、２次元画像である三次
元的Ｘ線画像に立体感を持たせる構成としたが、三次元
的Ｘ線画像の表示方法はこれに限定されることはない。In the X-ray fluoroscopic apparatus according to the present embodiment, the three-dimensional X-ray image is obtained by shading the three-dimensional X-ray image by shading using a known volume rendering process or a maximum value projection process. Although the three-dimensional X-ray image, which is a two-dimensional image, is configured to have a three-dimensional effect, the display method of the three-dimensional X-ray image is not limited to this.
【００５３】例えば、（１）陰影部分はグラフィックデ
ータとし、このグラフィックデータ部分のみに所望の色
づけを行ったカラー表示やその逆のカラー表示、（２）
陰影付けの際の光の当てる方向を斜めからとした処理
や、（３）暗部の表示を透明とする処理等でもよい。こ
のような（１）〜（４）のような表示あるいは処理によ
って、血管等に比較して細いカテーテルであってもその
陰影を明確に表示することが可能となる。その結果、検
者のカテーテルに対する視認性を向上させることが可能
となるので、ＩＶＲによる診断あるいは治療の効率をさ
らに向上させることができる。For example, (1) a shaded portion is graphic data, and a color display in which only the graphic data portion is colored in a desired manner or a reverse color display, (2)
Processing for obliquely shining light at the time of shading, (3) processing for making the display of a dark portion transparent, and the like may be used. By the display or processing as described in (1) to (4), even if the catheter is thinner than a blood vessel or the like, the shadow can be clearly displayed. As a result, the visibility of the examiner to the catheter can be improved, so that the efficiency of diagnosis or treatment by IVR can be further improved.
【００５４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。As described above, the invention made by the present inventor is:
Although specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the embodiments of the present invention, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. .
【００５５】[0055]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【００５６】（１）ＩＶＲ中における対象部位の位置や
形状を容易に把握することができる。 （２）対象部位とカテーテルの先端に取り付けた治療器
具との位置関係等の情報を直感的に把握することができ
る。(1) The position and shape of the target part in the IVR can be easily grasped. (2) It is possible to intuitively grasp information such as the positional relationship between the target site and the treatment instrument attached to the distal end of the catheter.
【００５７】（３）三次元的Ｘ線像を生成する際の陰影
付けで、Ｘ線透視の視点位置とは異なる位置に陰影付け
の光源位置を設定することによって、合成画像に映像さ
れるカテーテルの視認性を向上させることができるの
で、診断や治療の効率をさらに向上させることが可能と
なり、被検体にかかる負担をさらに低減させることがで
きる。(3) In shading when generating a three-dimensional X-ray image, by setting a light source position for shading at a position different from the viewpoint position of X-ray fluoroscopy, a catheter imaged in a composite image Can be improved, so that the efficiency of diagnosis and treatment can be further improved, and the burden on the subject can be further reduced.
【００５８】（４）三次元的Ｘ線像を透視画像とは異な
る色で生成することによって、合成画像に映像されるカ
テーテルの視認性を向上させることができるので、診断
や治療の効率をさらに向上させることが可能となり、被
検体にかかる負担をさらに低減させることができる。(4) By generating the three-dimensional X-ray image in a color different from that of the fluoroscopic image, the visibility of the catheter shown in the composite image can be improved, so that the efficiency of diagnosis and treatment can be further improved. The load on the subject can be further reduced.
【００５９】（５）三次元的Ｘ線画像の暗部を透明とし
て画像合成を行うことによって、合成画像に映像される
カテーテルの視認性を向上させることができるので、診
断や治療の効率をさらに向上させることが可能となり、
被検体にかかる負担をさらに低減させることができる。(5) By performing image synthesis by making the dark part of the three-dimensional X-ray image transparent, the visibility of the catheter imaged in the synthesized image can be improved, so that the efficiency of diagnosis and treatment is further improved. It is possible to make
The burden on the subject can be further reduced.
【図１】本発明の一実施の形態であるＸ線透視撮影装置
の概略構成を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of an X-ray fluoroscopic apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本実施の形態の三次元画像処理手段における補
正動作を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a correction operation in a three-dimensional image processing unit of the present embodiment.
１…Ｘ線管球、２…テーブル、３…被検体、４…Ｘ線イ
メージインテンシファイア、５…ディストリビュータ、
６…テレビカメラ、７…Ａ／Ｄ変換器、８…演算手段、
９…画像メモリ、１０表示階調調整手段、１１…表示用
メモリ、１２…Ｄ／Ａ変換器、１３…モニタ、１４…操
作卓、１５…Ｘ線制御手段、１６…高電圧発生手段、１
７…コントローラ、１８…支持アーム、１９…アーム制
御手段、２０…三次元画像処理手段。1 X-ray tube, 2 table, 3 subject, 4 X-ray image intensifier, 5 distributor
6 ... TV camera, 7 ... A / D converter, 8 ... Calculation means,
9 image memory, 10 display gradation adjusting means, 11 display memory, 12 D / A converter, 13 monitor, 14 console, 15 X-ray control means, 16 high voltage generating means, 1
7: controller, 18: support arm, 19: arm control means, 20: three-dimensional image processing means.
Claims (1)
記被検体を透過したＸ線を撮像するＸ線検出器と、前記
被検体を介して前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器とを対向
支持する支持手段と、前記支持手段を前記被検体の周囲
に移動させて撮像したＸ線像から前記被検体の三次元像
を再構成し前記Ｘ線像を所定の視点位置から観察した三
次元的Ｘ線画像を生成する手段と、前記Ｘ線検出器で収
集されたＸ線画像及び前記三次元的Ｘ線画像を表示する
表示手段とを備えたＸ線透視撮影装置において、 Ｘ線透視での前記支持手段の位置情報に基づいて前記三
次元像の視点位置を演算する手段と、前記演算された視
点位置からの三次元的Ｘ線画像と前記Ｘ線透視で得られ
る透視画像とを合成する手段とを備え、前記合成された
Ｘ線画像を前記表示手段に表示することを特徴とするＸ
線透視撮影装置。1. An X-ray tube for irradiating a subject with X-rays, an X-ray detector for imaging X-rays transmitted through the subject, and the X-ray tube and the X-ray via the subject. Supporting means for supporting the X-ray detector in opposition, and moving the supporting means around the subject to reconstruct a three-dimensional image of the subject from an X-ray image picked up to obtain the X-ray image at a predetermined viewpoint. An X-ray fluoroscopic apparatus comprising: means for generating a three-dimensional X-ray image observed from a position; and display means for displaying the X-ray image collected by the X-ray detector and the three-dimensional X-ray image A means for calculating a viewpoint position of the three-dimensional image based on position information of the support means in the X-ray fluoroscopy; and obtaining a three-dimensional X-ray image from the calculated viewpoint position and the X-ray fluoroscopy. Means for synthesizing a fluoroscopic image to be obtained, and the display means for displaying the synthesized X-ray image. X, characterized in that the display
Fluoroscopy equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144428A JP2002336235A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | X-ray radioscopy device |
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|---|---|
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Cited By (5)
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-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144428A patent/JP2002336235A/en active Pending
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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